二氧化碳爆破原理及其優(yōu)缺點(diǎn)

二氧化碳爆破原理及其優(yōu)缺點(diǎn)二氧化碳爆破始于二十世紀(jì)五十年代，八十年代在美國開始發(fā)展，主要是想避免因炸藥爆破產(chǎn)生火焰引起的爆炸事故而專門為高瓦斯礦井的采煤工作面研發(fā)的。2015年，隨著科技的發(fā)展，國內(nèi)二氧化碳爆破器材廠商逐步涌現(xiàn)（主要部件仍然依靠進(jìn)口，國產(chǎn)故障率略高），但當(dāng)前其成熟度不足，仍處在不斷成長和發(fā)展階段。目前國內(nèi)的二氧化碳爆破施工雖然已有技術(shù)突破，但依然還有很長的一段路要走，需要改進(jìn)和提升的技術(shù)還很多。爆破產(chǎn)量與傳統(tǒng)的炸藥爆破相比差距較大，同樣不能爆破作業(yè)的情況下與使用液壓劈裂設(shè)備相比操作環(huán)節(jié)較復(fù)雜，循環(huán)使用的間隔時間長。液態(tài)二氧化碳相變致裂屬于物理致裂過程，通過化學(xué)加熱液態(tài)二氧化碳，使其壓力劇增至20MPa~60MPa，高壓液態(tài)二氧化碳沖破定壓剪切片迅速轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，體積膨脹600多倍，瞬間釋放的氣體膨脹能使鉆孔周邊煤體致裂;液態(tài)二氧化碳體積膨脹過程會吸收大量的熱量，能有效降低致裂范圍內(nèi)的煤體溫度，有利于抑制煤層自燃；液態(tài)二氧化碳相變致裂采用低壓啟動（9v），比傳統(tǒng)爆破更安全，且不需要驗(yàn)炮，爆破后即可進(jìn)入，實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作。液態(tài)二氧化碳相變致裂裝備結(jié)構(gòu)如圖1所示。涯憒頭排氣苦圖1涯憒頭排氣苦圖1液態(tài)二氧化碳相變致裂裝備結(jié)構(gòu)示意圖上推送.濕搬f/ 二氧化碳爆破原理:二氧化碳?xì)怏w在一定的高壓下可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，通過高壓泵將液態(tài)

的二氧化碳壓縮至圓柱體容器（爆破管）內(nèi)，裝入破裂片、導(dǎo)熱棒和

密封圈，擰緊合金帽即完成了爆破前的準(zhǔn)備工作。將爆破管和安全云

毫差起爆器及電源線攜至爆破現(xiàn)場，把爆破管插入鉆孔中固定好，連

接起爆器電源。當(dāng)微電流通過高導(dǎo)熱棒時，產(chǎn)生高溫?fù)舸┌踩ぃ?/p>

間將液態(tài)二氧化碳?xì)饣?，急劇膨脹產(chǎn)生高壓沖擊波致泄壓閥自動打

開，被爆破物品或堆積物受幾何級當(dāng)量沖擊波向外迅猛推進(jìn)，從起爆

至結(jié)束整個過程只需0.4毫秒，且是低溫下運(yùn)行，與周圍環(huán)境的液體，

氣體不相融合，不產(chǎn)生任何有害氣體，不產(chǎn)生電弧和電火花，不受高

溫、高熱、高濕、高寒影響。在井下爆破時對瓦斯具有稀釋作用，無

原理震蕩，無粉塵。二氧化碳屬于惰性氣體非易燃易爆物質(zhì)，爆破過程就是體積膨的過程，物理做功而非化學(xué)反應(yīng)。泄與孔壓縮二瓶化碳爆破一點(diǎn)通發(fā)熱管起爆頭泄能片泄能頭原理震蕩，無粉塵。二氧化碳屬于惰性氣體非易燃易爆物質(zhì)，爆破過程就是體積膨的過程，物理做功而非化學(xué)反應(yīng)。泄與孔壓縮二瓶化碳爆破一點(diǎn)通發(fā)熱管起爆頭泄能片泄能頭彩爆破一點(diǎn)通二氧化碳爆破的優(yōu)點(diǎn):1、具有本質(zhì)的安全特性。從儲存、運(yùn)輸、攜帶、使用、回收等方面均十分安全。主機(jī)與爆.破器材分離，從灌裝至爆破結(jié)束時間較短。液態(tài)二氧化碳灌注僅需1-3分鐘，起爆至結(jié)束僅需4毫秒。實(shí)施過程無啞炮，無需驗(yàn)炮。安全警戒距離短，無安全隱患。爆破筒回收方便，可連續(xù)使用。2、既可定向爆破又可延時控制，特別是在特殊環(huán)境下，如居民區(qū)、隧道、地鐵、井下等環(huán)境，實(shí)施過程中無破壞性震動和短波，對周圍環(huán)境無破壞性影響。3、無需火工庫，管理簡便，操作易學(xué)，操作人員少，無需專業(yè)人員值守。4、在礦井下使用其性能更加突出，無論是高瓦斯礦井，沖擊地壓礦井、水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的礦井還是易自燃礦井均可應(yīng)用。5、材料來源豐富，可就地取材，化工廠、充氣站都有液態(tài)二氧化碳。提高功效，增加效益，降低成本。減少繁雜的報批審核程序和管理限制。在灌注二氧化碳之前所有皆非爆品。7、為獲得較大當(dāng)量的威力，可根據(jù)現(xiàn)場情況，把爆破管并聯(lián)使用。8、環(huán)保：定向泄能對周圍環(huán)境不產(chǎn)生破壞，不產(chǎn)生一氧化碳及氮氧化物等有害氣體，能較好的改善工作環(huán)境，有益工人身體健康9、便利：通過不同的CO2（二氧化碳）填充量，更換不同型號的定能泄壓片和發(fā)熱活化器可控制膨脹系統(tǒng)的工作壓力,從而適應(yīng)不同的工作環(huán)境。.經(jīng)濟(jì)：整套系統(tǒng)可反復(fù)使用，使用成本低。.安全：組裝、填充和運(yùn)輸?shù)冗^程安全可靠，相對于炸.藥爆破可徹底消除啞炮崩人事故。.快速：組裝、充裝操作簡單，爆破準(zhǔn)備時間短，可大大提高工作效率與量產(chǎn)。二氧化碳爆破的缺點(diǎn)：1、效率低：步驟過于繁瑣，每天炸不了幾次，環(huán)節(jié)多了出問題的機(jī)率就多。如灌裝、接線、封孔等環(huán)節(jié)。2、臨空面要求：利用臨空面才有效果，深基坑或凌空不好的作業(yè)面不適合。3、產(chǎn)量低：無法實(shí)現(xiàn)多排爆破，就造成單次爆破的爆破筒數(shù)量不宜超過兩排，超過一排就容易卡住或炸壞爆破筒。4、成本高：其使用的活化器是專用的，一次性用品，產(chǎn)量不高時也造成爆破成本高。5、要求高：爆破筒裝填工藝和現(xiàn)場施工均較復(fù)雜，對炮孔質(zhì)量要求較高。6、噪音及安全